汞齊
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汞齊（英語：Amalgam），亦稱軟銀，為汞與其他金屬的合金。根據汞的比例，可能是固態，膏狀或液態。
這些合金通過金屬鍵形成[1]，傳導電子的靜電吸引力將所有帶正電的金屬離子結合在一起形成晶格結構。[2]幾乎所有金屬都可溶於汞，除了鐵、鉑、鎢和鉭。[來源請求]金汞齊用於提取礦石的金。銀汞齊在牙科很重要，牙科用汞與銀、銅、銦、錫和鋅等金屬的合金填充牙齒。中國古代道教認為汞齊是長生不老藥的成分。
種類
[編輯]鋅汞齊
[編輯]可用於有機合成，如奇利文臣還原反應。[3]是瓊斯還原裝置的還原劑，用於分析化學。以前乾電池的鋅板用少量汞混合，防止儲存變質。
鉀汞齊
[編輯]將鹼金屬溶於汞會放熱。鉀汞齊有幾種比例，如KHg和KHg2。[4]KHg是金色化合物，熔點178°C；KHg2是銀色化合物，熔點278°C。鹼金屬汞齊對空氣和水非常敏感，遇氧氧化、遇水放氫，應在乾燥氮氣環境使用。汞－汞距離約300pm，汞－鉀約358pm。[4]
鉀汞齊也有K5Hg7和KHg11相；銣、鍶和鋇的十一汞化物同構。鈉汞齊（NaHg2）結構不同，汞原子形成六邊形層，鈉原子呈直鏈狀，適合六邊形層中的孔，但鉀原子太大，KHg2無法有此結構。
鈉汞齊
[編輯]鈉汞齊是氯鹼法中間物，汞齊的鈉與水反應成氫氧化鈉、氫氣和汞，汞回到氯鹼工業。有時可作為氯鹼法副產品用於其它用途。與無水醇類反應則生成醇鈉而非氫氧化鈉溶液。在有機和無機化學用作強還原劑。
鋁汞齊
[編輯]汞防止鋁表形成堅固氧化層而讓鋁展現其真正活度，此時的鋁不僅可以與水劇烈地發生反應，在空氣中還可以被不斷氧化，形成長條狀的氧化鋁。鋁汞齊可在汞中研磨鋁粒或鋁絲來製備，或讓鋁絲／鋁箔與氯化汞溶液反應製備。用作還原劑，如將亞胺還原為胺。鋁是最終的電子供體，而汞用於介導電子轉移。[5]反應本身及產生的廢物都有汞，需要特殊的安全預防措施和處置方法。氫化物及鋁鎵合金等可作為更安全環保的代替品。
錫汞齊
[編輯]金、銀和銅汞齊
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金汞齊常用於精製金，當精細研磨並與汞接觸時，汞齊容易快速地形成從AuHg2到Au8Hg的合金，通過將金汞齊塗在物體表面，蒸發掉汞令溶解其中的金析出，使金附著在物體表面的鍍金方式也被叫做鎏金。[7]
純銀、純銅和汞形成的汞齊比較少見，但是它們與其他金屬混合後與汞形成汞齊卻被廣泛運用於牙科醫學。
塊狀銅與汞在短時間內只會在表面形成少量銀白色的汞齊層，這層汞齊層對銅具有保護作用，經過汞齊化處理的銅對腐蝕抗性有著明顯的提升 [8]。銅的汞齊化能力使其可以成為吸收和處理灑落的液態汞[9]。此外，銅成分在牙科汞齊中也可以用於改善汞齊的機械性能。
在自然界中，存在有金、銀和銅與汞形成的天然礦物，如圍山礦、汞銀礦（Ag2Hg3）等。
其他汞齊
[編輯]其它已知汞合金主要引起研究者興趣。
- 銨汞齊是柔軟灰色海綿狀物質，由漢弗里·戴維和約恩斯·雅各布·貝爾塞柳斯於1808 年發現。它在室溫下或與水或酒精接觸時很容易分解：
- 鉈汞齊冰點-58°C，低於純汞冰點（-38.8°C），可用於低溫溫度計。
牙科汞齊
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牙科用汞與銀、銅、銦、錫和鋅等金屬的合金。汞齊是「用途廣泛的優秀修復材料」，[10]出於多種原因用於牙科，價格便宜，易於使用和操作；放置時維持柔軟，可填充任何不規則空間，之後變硬。與其他直接修復材料（如複合材料）相比，汞齊使用壽命較長，但這差異隨複合樹脂不斷發展減少。
汞齊通常與樹脂基複合材料比較，因為許多用途相似，並且許多物理性能和成本可比較。
採礦的使用
[編輯]汞很易溶解貴金屬，所以長期用於開採金銀。開採金砂礦時，沙子或礫石礦床沖刷出的微小金粒可用汞將其它重礦物分離。
從礦石取出所有實用金屬後，將汞從一條長銅槽倒出來，在外部形成一層薄薄的汞塗層，將廢礦石轉移到槽中，廢料中的金與汞混合，將塗層刮掉並蒸發精製以去除汞，留下高純金。
隨著1557年墨西哥發展天井工藝，汞齊首次用於銀礦石。
汞齊探針
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與汞金屬和汞齊相比，汞鹽因其水溶度而有劇毒。水中汞鹽可用探針檢測，探針用汞離子與銅形成汞齊的狀態。將待測的硝酸鹽溶液塗在銅箔上，汞離子留下銀色汞齊斑點。銀離子會留下類似斑點，但很易沖走，使其成為分銀汞的方法。
汞氧化銅的氧化還原反應是
- Hg2+＋Cu→Hg＋Cu2+
毒性
[編輯]![[icon]](/wiki/File:Wiki_letter_w_cropped.svg){kind=small} | 此章節需要擴充。 (2017年9月1日) |
多數研究認為牙科汞齊對人體安全，[11][12]儘管一些研究及其結論的有效性受到質疑。[13]2018年7月，歐盟禁止將汞齊用於15歲以下兒童以及孕婦或哺乳期婦女的牙科治療。[14]
參考資料
[編輯]- ^ Callister, W. D. "Materials Science and Engineering: An Introduction" 2007, 7th edition, John Wiley and Sons, Inc. New York, Section 4.3 and Chapter 9.
- ^ Mercury Amalgamation. [2022-03-13]. （原始內容存檔於2022-06-30）.
- ^ Ham, Peter. Zinc Amalgam. John Wiley & Sons, Ltd (編). Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd. 2001-04-15: rz003 [2022-10-14]. ISBN 978-0-471-93623-7. doi:10.1002/047084289x.rz003. （原始內容存檔於2022-10-19） （英語）.
- ^ 4.0 4.1 Duwell, E. J.; Baenziger, N. C. The crystal structures of KHg and Khg2. Acta Crystallographica. 1955-11-10, 8 (11) [2022-10-14]. ISSN 0365-110X. doi:10.1107/S0365110X55002168. （原始內容存檔於2022-10-16） （英語）.
- ^ Troyansky, Emmanuil I.; Baker, Meghan. Aluminum Amalgam. Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd. 2016-03-22: 1–6 [2022-10-14]. ISBN 978-0-470-84289-8. doi:10.1002/047084289x.ra076.pub2. （原始內容存檔於2022-10-16） （英語）.
- ^ Die Sendung mit der Maus, Sachgeschichte vom Spiegel. [2009-04-24]. （原始內容存檔於17 April 2009） （德語）.
- ^ Mercury Amalgamation. mine-engineer.com. [8 April 2018]. （原始內容存檔於2022-06-30）.
- ^ 銅合金表面汞齊化之水溶液抗蝕性研究__臺灣博碩士論文知識加值系統. ndltd.ncl.edu.tw. [2024-10-24].
- ^ 潘. 散落汞滴的捕集——銅棒汞齐法. 化學世界. 1965, (09).
- ^ Bharti, Ramesh; Wadhwani, KulvinderKaur; Tikku, AseemPrakash; Chandra, Anil. Dental amalgam: An update. Journal of Conservative Dentistry. 2010, 13 (4) [2022-11-16]. ISSN 0972-0707. PMC 3010024
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- ^ Mutter, Joachim. Is dental amalgam safe for humans? The opinion of the scientific committee of the European Commission. Journal of Occupational Medicine and Toxicology. 2011, 6 (1) [2022-10-14]. ISSN 1745-6673. PMC 3025977 . PMID 21232090. doi:10.1186/1745-6673-6-2. （原始內容存檔於2022-10-22） （英語）.
- ^ Mercury Regulation EU. www.europa.eu. [2022-03-13]. （原始內容存檔於2019-07-05）.
外部連結
[編輯]
維基共享資源上的相關多媒體資源：汞齊
維基詞典中的詞條「amalgam」- Poliakoff, Martyn. Amalgams. The Periodic Table of Videos. University of Nottingham. 2009 [2022-03-13]. （原始內容存檔於2022-01-29）.
Amalgam. The American Cyclopædia. 1879.
